Высокоогнеупорный керамический материал

О П И С А Н И Е (1) 458531ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 18.10.73 (21) 1971361/29-33 1) М, Кл. С 04 Ь 3500 соединением заявк Государственный коми(32) ПриоритетОпубликовано 30.01.75. Бюллетень4Дата опубликования описания 18.07.75 Совета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 53) УДК 666,762.6, Денбновецкая, Влипей и В. А. Солрасного Знаменидения АН Украинвого иал 54) ВЫСОКО УПОРНЫИ КЕРАМИЧЕСКМАТЕРИАЛ енть окис 20 Введение в оки ментов 11 группы разующих с ней ния, обеспечивает димости. Такими мер, окислы маги можно вводить п гадолиния окислов элеериодической системы, обвердые растворы замещевелнчение ионной провокислами являются, напри- , кальция, стронция, Их ознь или в произвольной Изобретение относится к высокотемпературным материалам с кислородноионной проводимостью (твердым электролитом), применяемым в контрольно-измерительной аппаратуре, энергетике и других областях техники.Известен высокоогнеупорный материал на основе окисла лантаноида и добавки окислов элементов 11 группы периодической системы.Цель изобретения - повышение рабочей температуры и химической стойкости твердого электролита.Достигается это тем, что в качестве окисла лантаноида материал содержит окись гадолиния при следующем соотношении компонентов, мол. %:Окись гадолиния 99,4 - 99,9 Окислы элементов11 группы периодической системы, образующие с окисьюгадолиния твердыерастворы замещения 0,1 - О,б. смеси между собой, так как их действие не зависит друг от друга и еуммируется.Наибольшее повышение ионной компон 1проводимости получается при введении 5 лов кальция и стронция.Удельное сопротивление материала из окиси гадолиния, легированной 0,5 мол. 70 окиси кальция при парциальном давлении кислорода 10 - 8 атм и температуре 1400 С ниже удель ного сопротивления материала из нелегированной окиси гадолиния в тех же условиях в несколько десятков раз, Диапазон парциальных давлений кислорода, в котором легированная окись гадолиния обладает преимуще ственно ионной проводимостью, составляетпримерно от 10 -до 10 - " атм.Причина снижения удельного сопротивления окиси гадолиния при легировании окислами элементов 11 группы периодической системы заключается в том, что при растворении указанных окислов в окиси гадолиния увеличивается концентрация анионных (кислородных) вакансий, что обуславливает увеличение анионной компоненты проводимости окиси га долиния. Описываемый твердый электролитготовят по обычной керамической технологии,П р и м е р 1. Получают тонкую смесь активных порошков окислов гадолипия и кальция, для чего в подогретой азотной кислоте 30 (марки ос. ч.) растворяют окись гадолиния458531 Окись гадолиния Окислы элементовП группы периодической системы, образующие с окисьюгадолиния твердые растворы замещения 99,4 - 99,9 25 0,1 - 0,6. Составитель Г, Полуэктова Техред О, Гуменюк Корректор Н. Стельмах Гедактор Т. Пилипенко Заказ 1665/1 Изд. Мо 1394 Тираж 648 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССРпо делам изобретений и открытийМосква, )К, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 3(марки 000) 99,5 мол, % и углекислый кальций (марки х.ч.) в количестве, соответствующем 0,5 мол, % окиси кальция, Раствор выпаривают и прокаливают при 900 С 1 час. Затем полусухим прессованием или шликерным литьем готовят заготовки изделий, которые спекают в вакууме 10 - "мм рт, ст. при температуре 1900 в 20 С. После спекания проводят окислительный отжиг на воздухе при температуре 1300 С в течение 2 - 3 час.Истинная пористость спеченных изделий составляет 0,5 - 4%, открытая пористость - нулевая, удельное сопротивление при температуре 1400 С и парциальном давлении кислорода 10 - з атм - 1,0 10 а ом см, что ниже удельного сопротивления чистой окиси гадолиния в тех же условиях примерно в 100 раз. Ионная компонента проводимости превышает 98% в интервале парциальных давлений кислорода 10 в- 10-" атм.П р и м е р 2. Порошки окиси гадолиния (марки 0000) 99,5 мол. /, и окиси магния (марки х.ч.) 0,5 мол, % растворяют в подогретой азотной кислоте (марки ос.ч.), Раствор выпаривают и прокаливают при температуре 900 С 1 час, Из полученной смеси активных мелкодисперсных порошков готовят образцы по методу, описанному в примере 1. Преимущественно ионная проводимость изготовленного таким способом материала наблюдается в интервале парциальных давлений кислорода от - 10-" до - 10- атм, 5 удельное сопротивление при температуре1500 С при парциальном давлении кислорода 10- атм 4,0 10 ом см. 10 Предмет изобретения Высокоогнеупорный керамический материал на основе окиси лантаноида и добавки окислов элементов 11 группы периодической 15 системы, отличающийся тем, что, сцелью увеличения ионной проводимости и повышения химической стойкости, он содержит в качестве окисла лантаноида окись гадолиния при следующем соотношении указанных 20 компонентов, мол. %